Оптимальное соотношение алюминия и восстанавливаемых окислов в алюминотермических шихтах для одно — и многокомпонентного насыщения определялось как расчетным, так и опытным путем с учетом степени восстановимое окислов и исходя из данных металлографического, дюрометрического, спектрального и рентгеноструктурного анализов, качества поверхности и технологических свойств покрытий: коррозионной устойчивости, окалиностойкости и износостойкости.
При насыщении металлов и сплавов в алюминотермических шихтах возможны два варианта проведения процесса:
1) совмещенный процесс, при котором насыщаемые детали присутствуют в смеси при прохождении в ней алюминотермической реакции, по окончании которой (при заданной температуре и времени выдержки) формируется покрытие;
2) раздельный процесс, при котором насыщаемые детали отсутствуют в шихте при прохождении в ней алюминотермической реакции, по окончании которой тигель со смесью охлаждается, последняя извлекается и измельчается, после чего детали обычным порядком упаковываются в прореагировавшую смесь и загружаются в печь.
Совмещенный процесс используется для диффузионного насыщения из малотермичных шихт, реакция восстановления в которых не сопровождается выбросами и значительным повышением температуры.
Раздельный процесс проводится в случае применения высокотермических шихт, а также с целью повышения концентрации насыщающих элементов в слое, так как в этом случае содержание балластной добавки ограничивается только условием неспекаемости шихты.
Во всех случаях при насыщении необходимо применение плавкого затвора для предотвращения окисления насыщаемых деталей и шихты.
Исследовалась возможность метода для получения одно — и многокомпонентных покрытий с применением широко доступных окислов: кремния, хрома, титана, бора, ванадия и циркония.
При наличии в шихте одного окисла насыщающего элемента и алюминия ниже теоретически необходимого для его полного восстановления на металлах формируются однокомпонентные покрытия, а при содержании алюминия свыше теоретически необходимого — двухкомпонентные покрытия типа Ме + А1.